CRISPR讓致命疾病“棄惡從善”
日期:2016-09-05 09:18:11
肝臟疾病酪氨酸血癥I型,是一種嚴重的疾病,醫生通常使用藥物治療。然而,這種治療是終身的,并且仍然存在肝癌的殘留風險,通常是通過原位肝移植治療。現在,美國貝勒醫學院的研究人員在小鼠身上進行的研究顯示,通過刪除一個疾病相關的基因,他們可以把曾經致命的疾病,轉變成一種良性的形式。相關研究結果發表在8月30日的《Nature Communications》雜志。
貝勒醫學院細胞和基因治療中心助理教授Karl Dimiter Bissig博士說:“代謝途徑重新編程是一個新的概念。我們不是專注于引起疾病的基因,而是重點關注一個疾病相關的基因。簡而言之,我們重寫了代謝途徑,這樣,所需的正常過程就不必與導致這種疾病的區域或基因發生交集。”
這項研究結果表明,一次性治療已被證明對小鼠有著永久性的影響,從而消除了對藥物的需求。
酪氨酸血癥是由于一種酶的缺乏而引起的,這種酶可導致有毒代謝產物的積累,這會損害肝臟和腎臟。利用稱為CRISPR/Cas9的基因工程技術,研究人員將特定的DNA片段從HPD基因上切除。那些被編輯的肝細胞比非編輯的肝臟更有生長優勢,并在僅僅幾個星期內取代了整個肝臟,從而導致了一個仿佛永久性的變化。
Bissig說:“我們發現,編輯該基因并不影響其他任何過程,代謝重編程比基因替代療法和傳統的藥物治療更具有一些優勢。”Bissig也是貝勒醫學院Dan L Duncan綜合癌癥中心的成員。
Bissig解釋說,在基因替代療法中要求一個野生型蛋白的持續表達,它有時可以表現為身體外源物,并觸發免疫反應。而細菌Cas9也可能導致一種免疫反應,Bissig說,只需要短期的免疫抑制,編輯的肝細胞就會擴增到產生永久的改變。
另一個好處是,藥物治療影響的是整個身體,而這種治療是精確的,僅限于所編輯的器官。
Bissig說:“我們仍在研究長期的影響,但小鼠模型在整個研究期間保持著身體健康。我們的研究只是第一個概念驗證,代謝途徑的重新編程可能也適用于其他代謝性疾病。”
我國科學家也相繼采用CRISPR來治療各種疾病。今年1月,來自中國科技大學、中科院廣州生物醫藥與健康研究院、廣州醫科大學第二附屬醫院和中南大學的研究人員,在Nature子刊《Translational Psychiatry》發表的一項研究,將近年來迅猛發展的基因組編輯技術與iPSC來源的模型結合起來,糾正了癲癇患者iPSC中的致病突變。
3月,華東師范大學生科院生命醫學研究所劉明耀教授和李大力教授課題組在《EMBO Molecular Medicine》上發表文章介紹其最新研究成果,他們用CRISPR-Cas技術介導了一個新凝血因子IX基因突變的體細胞糾正,可改善小鼠的血友病。
PRKAG2心臟綜合征是由PRKAG2基因突變造成的常染色體顯性遺傳疾病。武漢大學、中科院和復旦大學的研究人員建立了PRKAG2心臟綜合征小鼠模型,并通過CRISPR/Cas9基因組編輯成功校正了小鼠的PRKAG2突變。這項研究于2016年八月三十日發表在Cell Research雜志上。